Способы и устройства кодирования изображений и носители информации для записи изображений

Способы и устройства кодирования изображений и носители информации для записи изображений

Реферат

 

Электронная схема и последовательность операций, позволяющие кодировать входной видеосигнал путем выполнения, например, прогнозирующего кодирования, ДКП обработки (Дискретное Косинусное Преобразование), квантования данных с фиксированным шагом квантования, неравномерного кодирования (с переменной длиной) для вырабатывания первых кодированных данных и последующего определения (начисления) количества кодов, отводимых (задаваемых) для каждого кадра или каждой группы изображений ГИ на основе учета количества данных в каждый заранее задаваемый отрезок времени, например за время длительности каждого кадра или каждой СОР в объеме первых кодированных данных и общего количества данных, пригодных для кодирования входного видеосигнала в каждый заранее задаваемый отрезок времени на основе назначаемого количества кодов, для выработки вторых кодированных данных. Таким образом осуществляется кодирование с переменной скоростью, когда скорость кодирования изменяется в каждый заранее задаваемый отрезок времени. В результате, если даже имеет место последовательность изображений (кадров) сложного рисунка, нет возможности обеспечить столь же большое значение шага квантования для этих изображений, как в обычных устройствах. Благодаря этому можно достигнуть однородного изображения высокого качества в целом в самых различных случаях, что является достигаемым техническим результатом. Кроме того, поскольку вторые кодированные данные имеют переменную скорость, то в случае, когда такие данные регистрируются на носителе записанного изображения, ограниченный объем памяти может быть использован более эффективно, а время записи изображения может быть продлено. Наконец, данные изображения, имеющего высокое качество и однородность во всех возможных случаях, могут быть воспроизведены с носителя записанного изображения. 9 с. и 18 з.п.ф-лы, 12 ил.

Область применения.

Настоящее изобретение относится к способу кодирования подвижного изображения, к устройству кодирования подвижного изображения и к носителю информации в виде записанного подвижного изображения, а более конкретно оно относится к способу и устройству кодирования подвижного изображения, к носителю записанного подвижного изображения, который используется в системе для кодирования и последующего хранения, к видеосигналу подвижного изображения, к регистрации кодированного сигнала на носителе информации, таком как, например, оптический диск, магнитный диск или магнитная лента и т.п., а также к системам для передачи видеосигнала подвижного изображения через передающую среду.

Предпосылки создания изобретения.

До последнего времени в системах передачи видеосигнала подвижного изображения в удаленные точки, как, например, в телевизионных системах передачи с конференцией, в телевизионных телефонных системах и т.п., или в системах регистрации видеосигнала на таких носителях, как оптический диск, магнитный диск или магнитная лента и т.п., или при воспроизведении записанного видеосигнала подвижного изображения, была широко распространена так называемая схема эффективного кодирования при более эффективном использовании трассы передачи видеосигнала (или носителя записи изображения), когда за счет использования корреляции между строками или корреляции между кадрами видеосигнала снижается избыточность по пространственной оси и по временной оси, и передается только наиболее существенная информация, что увеличивает эффективность передачи.

Например, при обработке в виде кодирования в направлении пространственной оси (далее в тексте - внутрикадровое кодирование) корреляция между строками видеосигнала используется так, как показано на фиг. 7. При попытке передать соответствующие изображения PC1, PC2, PC3,... представляющие собой в моменты времени t1, t2, t3,... подвижные изображения, данные изображения, подлежащие обработке и передаче, подвергаются одномерному кодированию, например, в рамках одной и той же строки, или же изображение разбивается, например, на несколько блоков, что позволяет подвергнуть данные изображения в соответствующих блоках двумерному кодированию с тем, чтобы осуществить сжатие данных, что увеличивает эффективность передачи.

Кроме того, при обработке кодированием в направлении оси времени (далее также - внутрикадровое кодирование) внутрикадровая корреляция видеосигнала используется для определения (с помощью так называемого прогнозирующего кодирования) данных изображения PC12, PC23,... имеющих недостаток элементов (так называемых прогнозированных ошибок) в каждом из пикселей данных изображений, общих для смежных изображений PC1, PC2 и PC3, в последовательности этих данных PC12, PC23,... подлежащих передаче, осуществляя, таким образом, сжатие данных, а следовательно, и увеличивая эффективность передачи.

Таким образом, по сравнению со случаем, когда передаются все данные изображений PC1, PC2, PC3,... в данном случае видеосигнал может быть передан на основе значительно меньшего количества данных.

Кроме того, в процессе прогнозирующего кодирования во время описанного выше внутрикадрового кодирования применяется также прогнозируемая компенсация движения, например, в объеме массивов, состоящих из макроблоков, с тем, чтобы еще более увеличить эффективность. Например, когда персонаж в центральной части изображения движется, такое движение объекта на изображении обнаруживается с целью коррекции положения данных изображения, используемых для прогнозирования в предыдущем изображении путем выполнения прогнозируемого кодирования в предыдущем изображении, что также дает возможность увеличить эффективность кодирования. Однако, даже когда применяется такое прогнозирование на основе компенсации движения, большое количество данных по сравнению с той частью изображения, где объект движется и появляется на заднем фоне, должно быть передано. Ввиду этого, не только компенсация движения в описанном выше направлении вперед, но также и компенсация движения в направлении назад или даже в обоих направлениях - вперед и назад - используется совместно, что дает возможность еще более увеличить эффективность кодирования.

Фактически, как показано на фиг. 8, в макроблоках данных кадров F0, F1, F2, F3 нулевого, первого, второго, третьего,... кадров видеосигнала подвижного изображения, подлежащего передаче, и в случае, когда имеют место изменения в изображении, что соответственно указано векторами движения x0, x1, x2, x3, ... последовательно между кадрами, устройство на передающей стороне обозначает кадры в заранее заданном количестве интервалов (например, исключая каждый следующий кадр), т.е. второй, четвертый,... как кадры интерполяции для так называемой заранее задаваемой кадровой интерполяции, как показано на фиг. 8, с целью формирования данных для передачи в виде интерполированных кадров F2X, F4X. . . . Далее, в отношении неинтерполированных кадров, устройство на передающей стороне выполняет заранее задаваемое колирование кадров F1, F2, F3,... для формирования подлежащих передаче данных - неинтерполированных кадров F1X, F3X,....

Например, разность SP2 (прогнозируемая ошибка) между данными кадров с компенсацией движения F3 и F2, разность SP4 между данными кадров с компенсацией движения F1 и F2 и разность между данными кадров, полученных в результате интерполяции данных кадров с компенсацией движения F1 и FT3, а также данные кадра F2 соответственно определяются в массивах макроблоков для сравнения разности (данных) SP1 данных кадра F2 и этих разностей. Затем данные, в составе которых имеется минимальное количество данных, сформированных на основе SP1, SP4, выводятся на передачу как интерполированные данные F2X в массивах макроблоков. Аналогично интерполированные для передачи данные F4X, ... генерируются на основе соответствующих кадров интерполяции. Далее, данные неинтерполированных кадров F1, F3,... подвергаются обработке ДКП (дискретное косинусное преобразование) и неравномерному кодированию для формирования подлежащих передаче данных неинтерполированных кадров F1X, F3X, ...

Данные неинтерполированных кадров F1X, F3X,... и данные интерполированных кадров F2X, F4X, . . . передаются в устройство на приемной стороне совместно с векторами движения x0, x1, x3,...

С другой стороны, устройство на приемной стороне выполняет обработку декодированием, соответствующим обработке кодированием на предающей стороне, перед передачей данных (передаваемые данные неинтерполированных кадров F1X, F3X, . . . передаваемые интерполированные данные кадров F2X, F4X,... данные векторов движения x0, x1, x3) с тем, чтобы воспроизвести данные кадров F0, F1, F2, F3, . .. В результате компенсации движения выполняются не только в направлении вперед, но и в направлении назад или даже в обоих направлениях - вперед и назад, что дает возможность увеличить еще более эффективность кодирования.

Ниже приводится описание устройств кодирования и декодирования, имеющих описанные выше функции.

Устройство кодирования содержит, как показано на фиг. 9, схему 61 предварительной обработки, разделяющую видеосигнал ВС на сигнал яркости и цветоразностный сигнал, преобразовательные схемы 62a и 63б аналог/цифра (далее в тексте А/Ц схемы) для преобразования сигнала яркости и цветоразностного сигнала, соответственно поступающих со схемы 61, в цифровые сигналы, ЗУ кадровой памяти 63 для хранения данных яркости и цветоразностных данных (далее в тексте - данные изображения), поступающих со схем А-Ц 62а и 62б, схему 64 преобразования, схему 64 преобразования формата, служащую также для считывания данных из ЗУ 63 кадровой памяти в соответствии с блочным форматом, и кодирующее устройство (кодер) 65 для эффективного кодирования блока, поступающего со схемы 64 преобразования формата, в данные изображения.

В процессе работы схема 61 предварительной обработки разделяет входной видеосигнал ВС на сигналы яркости и цветоразностный. А/Ц схемы преобразования 62а и 62б соответственно преобразуют сигнал яркости и цветоразностный в данные яркости и цветоразностные данные группами по 8 бит каждая. ЗУ 63 хранит эти данные.

Схема 64 преобразования формата считывает в соответствии с блочным форматом, данные изображения (данные яркости и цветоразностные данные, хранящиеся в ЗУ 63 кадровой памяти). Кодер 65 кодирует данные изображения, считывая их таким образом с заданной эффективностью кодирования в выходной поток бит.

Этот поток бит направляется в устройство 80 декодирования изобретения через передающую среду 70, которой может быть либо трасса распространения сигнала, либо носитель записи изображения, например оптический диск, магнитный диск или магнитная лента и т.п.

Это устройство декодирования 80 содержит, как показано на фиг. 9, декодер 81, соответствующий кодеру 65, схему преобразования формата 82, служащую для преобразования данных изображения, воспроизведенных декодером 81, в формат кадра, ЗУ 83 кадровой памяти для хранения данных изображения, подаваемых со схемы 82 преобразования формата, Ц/А преобразовательные схемы 84а, 84б для преобразования данных яркости и цветоразностных данных, которые были считаны из ЗУ 83 кадровой памяти, в аналоговые сигналы, и послеобработочная схема 85 для смешения сигнала яркости и цветоразностного сигнала, подаваемых со схем 84а, 84б Ц/А преобразования, в результате чего формируется выходной видеосигнал.

Декодер 81 декодирует поток бит, выполняя операцию декодирования, соответствующую эффективному кодированию в кодере 65, для воспроизведения данных изображения в блочном формате. Схема 82 преобразует эти данные изображения и в формате кадра передает их на хранение в ЗУ 83 кадровой памяти.

Ц/А преобразовательные схемы 84а, 84б соответственно преобразуют данные яркости и цветоразностные данные, считанные из ЗУ 83 кадровой памяти, в сигнал яркости и в цветоразностный сигнал. Послеобработочная схема 81 смешивает эти два сигнала, формируя таким образом выходной видеосигнал.

Фактически послеобработочная схема 61 и Ц/А преобразовательные схемы 62а, 62б преобразуют сигнал яркости и цветоразностный сигнал в цифровой сигнал так же, как это делается и описано выше для сокращения количества данных, так что количество пикселей становится равным половине пикселей сигнала яркости в верхнем и нижнем направлениях, а также в левом и правом направлениях по отношению к сигналу яркости при дальнейшем осуществлении мультиплексирования по оси времени вдобавок к выдаче данных яркости и цветоразностных данных, полученных таким образом, в ЗУ 63 кадровой памяти.

Из ЗУ кадровой памяти 63 данные яркости и цветоразностные данные считываются в соответствии с блочным форматом, как описано выше, а именно, например, данные изображения одного кадра разделяются на N секций, как показано на фиг. 10A. Каждая секция формируется так, чтобы в ней содержалось M макроблоков, как показано на фиг. 10B. Каждый макроблок составляется из данных яркости в виде четырех блоков яркости Y1, Y2, Y3, Y4, каждый из которых состоит из 8 х 8 пикселей, в верхнем и нижнем, а также в левом и правом направлениях, и из цветоразностных данных Сб, Ср цветных блоков, состоящих из 8 х 8 пикселей, соответствующих по размерам блокам яркости. Из ЗУ 63 кадровой памяти данные яркости и цветоразностные данные считываются так, что данные изображения затем располагаются последовательно в массивах макроблоков в пределах секций и последовательно в порядке Y1, Y2, Y3, Y4, Сб, Ср внутри макроблока. Данные изображения, считанные таким образом в соответствии с блочным форматом, затем пересылаются в кодер 65.

Кодер 65 содержит схему 101 определения вектора движения, как показано на фиг. 11. Эта схема 101 обнаруживает (в массивах макроблоков) вектор движения данных изображения, передаваемых дополнительно в соответствии с блочным форматом. Схема 101 обнаружения вектора движения обнаруживает в массивах макроблоков вектор движения текущего изображения как опорного на основе исходных изображений в направлении вперед/назад, хранящихся в ЗУ 63 кадровой памяти. Обнаружение осуществляется так, что минимальный вектор сумм абсолютных значений разностей между кадрами в массивах макроблоков становится соответствующим вектору движения. Определенный таким образом вектор движения выдается на схему 113 компенсации движения и далее, а внутрикадровые разности в массивах макроблоков выдаются на схему внутрикадрового прогнозирования вперед/назад/в обоих направлениях 103.

Эта схема 103 определяет прогнозируемый вид образцового блока с тем, чтобы на основе значения его параметра управлять схемой 104 прогнозируемого кодирования, выполняя переключения внутрикадрового прогнозирования вперед/назад/в обоих направлениях в массивах макроблоков. Схема 104 прогнозирования кодирования содержит схемы суммирования 104а, 104б, 104в и селективный переключатель 104г, эта схема в том случае, когда прогнозируемый режим кодирования оказывается внутрикадровым режимом, она отбирает разности между всеми пикселями (далее в тексте - разностные данные) входных данных изображения относительно соответствующих прогнозируемых изображений, а затем выдает отобранные данные на схему 105 ДКП (Дискретное Косинусное Преобразование).

Схема 105 выполняет ДКП-обработку данных входного изображения или разностных данных в массивах блоков, используя двумерную корреляцию видеосигнала для определения данных коэффициента и последующей передачи его на схему 106 квантования.

Схема квантования 106 квантует данные коэффициента, соблюдая размер шага квантования (шкала квантования), определяемый для каждого макроблока или секции с тем, чтобы затем выдать полученные таким образом данные на схему 107 неравномерного кодирования (с переменной длиной) (далее по тексту - НК) и на инверсную схему 108 квантования. При определении шага квантования необходимо следить за тем, чтобы величина этого шага не стала причиной разрыва упорядоченности в буферной памяти 109 передачи, которая будет описана ниже, вследствие возможного образования обратной связи по остаточным данным этого буфера 109. Значение этого шага квантования также передается на схему НК 107 и на инверсную схему квантования 108.

Схема НК 107 выполняет неравномерное кодирование квантованных данных, имеющих определенный шаг, в прогнозируемом режиме с учетом вектора движения, передавая затем все эти параметры в буфер 109 в качестве данных, подлежащих передаче.

Буфер 109 передачи временно хранит данные, подлежащие передаче с тем, чтобы в определенный момент считать их с заранее заданной скоростью чтения битов и упорядоченно передать их на выход в виде потока битов, а также передает сигнал управления квантованием в массивах макроблоков обратно на схему 106 квантования в соответствии с количеством остаточных данных, остающихся в буферной памяти, и для управления значением шага квантования. Таким образом, буфер передачи 109 регулирует количество данных, формируемых в виде потока битов для поддержания надлежащего остаточного количества данных в памяти (остаточная емкость) с тем, чтобы не допустить переполнения буфера и недостатка данных. Например, когда количество остаточных данных в буфере передачи 109 увеличивается до допустимого верхнего предела, буфер увеличивает шаг квантования схемы 108 с помощью управляющего сигнала, снижая таким образом количество квантуемых данных. С другой стороны, когда количество остаточных данных в буфере передачи 109 уменьшается до нижнего допустимого предела, буфер 109 передачи уменьшает с помощью сигнала управления квантованием размер шага квантования схемы квантования 106, увеличивая тем самым количество квантуемых данных.

Таким путем поток битов с выхода буфера 109 подается на блок 80 декодирования изображения через среду передачи 70, которая может представлять собой либо трассу распространения сигналов в эфире, либо носитель записанного изображения, например оптический диск, магнитный диск или магнитную ленту, передача производится с заранее заданной скоростью следования битов, что было описано выше.

С другой стороны, схема 108 инверсного квантования в инверсном режиме квантует уже квантованные данные, поступающие со схемы квантования 106 с тем, чтобы воспроизвести коэффициентные данные (при этом добавляются искажения, вызываемые квантованием), соответствующие выходным данным описанной выше схемы 105 ДКП, и выдать затем эти данные на схему 110 Инверсного Дискретного Косинусного Преобразования (далее по тексту - ИДКП). Схема 110 и ДКП выполняет ИДКП-обработку коэффициентных данных для воспроизведения данных изображения, соответствующих входным данным изображения во внутри-кадровом режиме кодирования, а также воспроизвести разностные данные, соответствующие выходным данным схемы 104 в режиме прогнозирования вперед/назад/в обоих направлениях, передавая их затем на схему 111 суммирования.

Когда режим кодирования является прогнозирующим режимом вперед/назад/в обоих направлениях, на схему суммирования 111 подаются прогнозированные данные изображения с компенсацией движения со схемы 113 компенсации движения, что будет описано ниже, для суммирования прогнозированных данных изображения с компенсацией движения и разностных данных, тем самым воспроизводя данные изображения, соответствующие входным данным изображения.

Воспроизведенные таким образом данные изображения хранятся в кадровой памяти 112. Фактически, схема 108 инверсного квантования и схема суммирования 111 составляют схему местного декодирования, которая локально декодирует квантованные данные с выхода схемы 106 квантования с тем, чтобы затем записать декодированное изображение, получаемое таким образом, в кадровую память в качестве вперед или назад прогнозированного изображения. Общая кадровая память состоит из множества более мелких ячеек памяти. Здесь осуществляется переключение банка кадровой памяти. В соответствии с изображением, подлежащим кодированию, на выход выдается одиночный кадр в качестве вперед или назад прогнозированных данных изображения. Более того, в случае прогнозирования в обоих направлениях, вперед и назад прогнозируемые данные изображения, например, усредняются и выдаются на выход. Эти прогнозируемые данные изображения представляют полностью такие же изображения, как и изображения, воспроизведенные декодером 81, что будет описано ниже. Следующее изображение, подлежащее обработке, подвергается прогнозируемому кодированию вперед/назад/в обоих направлениях на основе этого прогнозированного изображения.

Так, данные изображения, считанные из кадровой памяти 112, направляются в схему 113 компенсации движения. Эта схема 113 выполняет компенсацию движения прогнозируемых данных изображения на основе вектора движения, а затем передает прогнозированные данные изображения с компенсацией движения на схему 104 прогнозируемого кодирования и на суммирующую схему 111.

Далее рассматривается декодер 81.

На вход декодера 81 поток битов подается через передающую среду 70, а затем этот поток подается на схему 202 Инверсного Кодирования с Переменной Длиной (ИКПД) через приемный буфер 201. Схема 202 ИКПД воспроизводит квантованные данные, вектор движения, прогнозируемый режим и шаг квантования из потока бит. Эти квантованные данные и размер шага квантования передаются в схему 203 инверсного квантования. Вектор движения подается на схему 207 компенсации движения, а режим прогнозирования устанавливается в суммирующей схеме 205.

Схема 203 инверсного квантования и суммирующая схема 205 совместно работают аналогично схеме локального декодирования кодера 61, а ЗУ кадровой памяти 206 и схема 207 компенсации движения соответственно выполняют те же функции, что и кадровая память 112 и схема 113 компенсации движения кодера 61. Декодирование осуществляется на основе квантованных данных, вектора движения, режима прогнозирования и шага квантования. В результате данные воспроизведения изображения выдаются с выхода схемы суммирования 205.

Как упоминалось выше, в обычных устройствах такого типа скорость кодирования потока бит, генерируемого кодером 65, устанавливается фиксированной в соответствии со скоростью передачи через передающую среду 70. При таком ограничении количество генерируемых данных, т.е. шаг квантования в схеме 106 кодера 65, находится под контролем. Другими словами, например, управление осуществлялось таким образом, что когда идет последовательность сложных изображений, шаг квантования задается увеличенным для сокращения количества генерируемых данных, тогда как при наличии последовательности более простых изображений шаг квантования уменьшается для увеличения генерируемых данных с тем, чтобы буфер 109 не переполнялся или его содержимое не было ниже установленного предела, благодаря чему поддерживается фиксированная скорость передачи.

Соответственно в обычных (известных) устройствах при наличии последовательности сложных изображений шаг квантования увеличивается, и при этом ухудшается качество изображения, тогда как, если имеет место последовательность простых изображений, то шаг квантования уменьшается. Как результат этого, одинакового качества изображения во всех возможных случаях получить не удается.

Кроме того, в случае регистрации потока бит на носителе регистрируемого изображения ограниченной емкости (по количеству данных) во избежание значительного ухудшения качества изображения относительно сложных изображений для всех случаев устанавливают высокую фиксированную скорость, которая уже не сказывается на качестве сложных изображений, но при этом уменьшается время регистрации.

Сущность изобретения.

Для решения изложенных выше проблем первый способ кодирования изображения согласно настоящему изобретению включает операции кодирования по меньшей мере части входного видеосигнала для генерации первых кодированных данных, определения скорости кодирования в каждый заранее заданный момент на основе количества данных в каждый заранее заданный момент существования первых кодированных данных и общего количества используемых данных и кодирования входного видеосигнала в каждый заранее заданный момент на основе скорости кодирования с тем, чтобы генерировать вторые кодированные данные.

Второй способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что в первом способе кодирования изображения по меньшей мере часть входного видеосигнала квантуется с фиксированным шагом квантования для генерации первых кодированных данных.

Третий способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что включает операции заранее определяемого прогнозируемого кодирования или заранее задаваемого преобразующего кодирования по меньшей мере части входного видеосигнала для генерации первых коэффициентов данных, квантования этих первых коэффициентов данных с фиксированным шагом для генерации (выработки) первых квантованных данных, что позволяет подвергнуть первые квантованные данные неравномерному кодированию (с переменной длиной) для формирования первого потока бит, определения скорости кодирования в каждый заранее заданный момент времени на основе количества данных в первом потоке бит и общего количества пригодных к использованию данных, выполнения заранее задаваемого прогнозирующего кодирования и/или заранее задаваемого преобразующего кодирования входного видеосигнала для генерации вторых коэффициентов данных, квантования этих вторых коэффициентов данных с шагом квантования, выбираемым на основе скорости кодирования в каждый заранее заданный момент времени, для генерации вторых квантованных данных и разрешения вторым квантованным данным подвергнуться неравномерному кодированию (с переменной длиной) для формирования второго потока бит.

Третий способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что в первом способе кодирования изображений общее количество пригодных для использования данных пропорционально распределяется в каждый заранее заданный момент времени, благодаря чему определяется скорость кодирования в каждый заранее заданный момент времени.

Пятый способ кодирования изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании четвертого способа кодирования изображений скорость кодирования определяется в каждом кадре на основе количества данных в каждом кадре первого потока бит и общего количества пригодных к использованию данных.

Шестой способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при осуществлении четвертого способа кодирования изображений скорость кодирования определяется в каждой Группе Изображений (GOP) на основе количества данных из состава по меньшей мере части каждой GOP, состоящей из множества кадров из первого потока бит и общего количества пригодных к использованию данных.

Седьмой способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании шестого способа скорость кодирования в каждой ГИ определяется на основе количества данных, относящихся к изображению, закодированному внутри кадра, и прогнозируемому вперед кодированному изображению из состава ГИ.

Восьмой способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании четвертого способа кодирования общее количество пригодных данных пропорционально распределяется в зависимости от количества данных в первом потоке бит в каждый отрезок времени, на основе чего скорость кодирования определяется в каждый заданный отрезок времени.

Девятый способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению включает операции определения предела кодирования в каждом заранее заданном массиве изображения во входном видеосигнале, установки скорости кодирования в каждом заранее заданном массиве изображения на основе предела кодирования и общего количества пригодных данных и выполнения кодирования входного видеосигнала таким образом, что скорости кодирования соответственных массивов изображения соответствуют установленной скорости кодирования для каждого массива изображения.

Десятый способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании девятого способа заранее задаваемым массивом изображения является кадр.

Одиннадцатый способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при осуществлении девятого способа кодирования заранее заданным массивом изображения выбирается ГИ, состоящая из множества кадров.

Двенадцатый способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при осуществлении девятого способа кодирования изображения выполняется заранее задаваемое прогнозирующее кодирование и/или заранее задаваемое преобразовательное кодирование по меньшей мере части входного видеосигнала для формирования коэффициентных данных и квантования этих данных с фиксированным шагом для определения предела кодирования.

Первое устройство для кодирования изображений согласно настоящему изобретению содержит первое кодирующее средство для кодирования по меньшей мере части входного видеосигнала и последующего генерирования первых кодированных данных, средство управления кодированием для определения скорости кодирования в каждый заранее задаваемый отрезок времени на основе наличия в каждый заранее задаваемый момент количества первых кодированных данных, поступающих от первого кодирующего средства, и общего количества пригодных к использованию данных и вторые кодированные данные для кодирования входного видеосигнала в каждый заранее задаваемый отрезок времени на основе скорости кодирования, заранее задаваемой в каждый отрезок времени средством управления кодированием для генерирования вторых кодированных данных.

Второе устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что в первом устройстве кодирования изображения первое кодирующее средство содержит средство квантования, служащее для квантования по меньшей мере части входного видеосигнала с фиксированным шагом.

Третье устройство кодирования изображений согласно настоящему изображению отличается тем, что при используемом первом устройстве кодирования изображения средство управления кодированием осуществляет пропорциональное распределение общего количества пригодных данных в зависимости от наличия определенного количества данных в каждый заранее заданный момент (отрезок) времени с тем, чтобы определять скорость кодирования в каждый заранее задаваемый отрезок времени.

Четвертое устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению содержит средство кодирования, служащее для выполнения заранее задаваемого прогнозирующего кодирования и/или заранее задаваемого преобразовательного кодирования по меньшей мере части входного видеосигнала для генерирования коэффициентных данных, первое квантующее средство для квантования первых коэффициентных данных, поступающих с первого кодирующего средства, с фиксированным шагом квантования для вырабатывания первых квантованных данных, первое средство неравномерного кодирования (с переменной длиной) для обеспечения возможности для квантованных данных, приходящих с первого средства квантования, подвергнуться неравномерному кодированию (с переменной длиной) для формирования первого потока бит, средство управления кодированием для определения скорости кодирования в каждый заранее задаваемый отрезок времени на основе количества данных в первом потоке бит, поступающем с первого средства неравномерного кодирования (с переменной длиной), и общего количества пригодных для использования данных, второе кодирующее средство, служащее для выполнения заранее задаваемого прогнозирующего кодирования и/или прогнозирующего преобразовательного кодирования входного видеосигнала для выработки вторых коэффициентных данных, второе средство квантования, квантующее вторые коэффициентные данные с выхода второго средства кодирования с шагом квантования, задаваемым на основе скорости кодирования в каждый заранее задаваемый отрезок времени средством управления кодированием для выработки вторых квантованных данных, и второе средство неравномерного кодирования (с переменной длиной), позволяющее вторым квантованным данным с выхода квантующего средства пройти кодирование с переменной длиной для формирования второго потока бит.

Пятое устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании четвертого устройства кодирования средство управления кодированием определяет скорость кодирования в каждом кадре на основе количества данных в каждом кадре первого потока бит и общего количества пригодных данных.

Шестое устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании четвертого устройства кодирования средство управления кодированием определяет скорость кодирования в каждой ГИ на основе количества данных по крайней мере в части каждой ГИ, состоящей из множества кадров в первом потоке бит, и в общем количестве пригодных данных.

Седьмое устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании шестого устройства кодирования изображений средство управления кодированием определяет скорость кодирования в каждой ГИ на основе количества данных в закодированном внутри кадра изображении и прогнозированно закодированном вперед изображении в ГИ.

Восьмое устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению средство управления кодированием пропорционально распределяет общее количество пригодных данных в зависимости от количества данных в первом потоке бит в каждый заранее задаваемый отрезок времени, определяя таким образом скорость кодирования в каждый задаваемый момент времени.

Девятое устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению содержит средство вычисления предела, служащее для расчета (определения) предела кодирования в каждом заранее задаваемом массиве изображения входного видеосигнала, средство установки скорости кодирования, служащее для установки скорости кодирования в каждом заранее задаваемом массиве изображения на основе показателей предела кодирования, поступающих со средства вычисления предела и общего количества пригодных к использованию данных, и кодирующее средство, дающее возможность входному видеосигналу пройти кодирование таким образом, что скорости кодирования соответствующих массивов изображения находятся в соответствии со скоростью кодирования каждого массива изображения, установленной средством установки скорости кодирования.

Десятое устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании девятого устройства кодирования изображения средство вычисления помех определяет (предел) кодирования для каждого кадра.

Одиннадцатое устройство для кодирования изображений согласно настоящему изобретению отличается тем, что средство вычисления определяет (предел) кодированию для каждой ГИ, состоящей из множества кадров.

Двенадцатое устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что при использовании девятого устройства кодирования изображения средство вычисления предела выполняет заранее задаваемое прогнозирующее кодирование и/или заранее задаваемое преобразовательное кодирование по меньшей мере части входного видеосигнала для вырабатывания коэффициентных данных и последующего квантования этих данных при фиксированном шаге квантования, на основе чего вычисляется (определяется) предел кодирования.

Первый носитель информации для регистрации изображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что регистрируется (записывается) второй поток бит, получаемый путем кодирования по крайней мере части входного видеосигнала для генерации первых кодированных данных, по которым определяют скорость кодирования в каждый заранее задаваемый отрезок времени на основе наличия в каждый заранее задаваемый отрезок времени количества первых ко